风电开发现状和可行性建议

(整期优先)网络出版时间:2015-04-14
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风电开发现状和可行性建议

李楠

李楠

(国网济宁供电公司山东济宁272100)

摘要:对于人类来说,风能是用之不竭、干净的可再生能源。我国政府将发展风电作为发展新能源实现节能减排的重大战略举措。本文旨在论述风电原理及国内发展现状、并对我国风电产业政策和存在的问题进行了初步分析,提出可行性建议。

关键词:风力发电;风电产业;产业政策;

一、风力发电原理

把风的动能转变成机械动能,再把机械能转化为电力动能,这就是风力发电。风力发电的原理,是利用风力带动风车叶片旋转,再通过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。依据目前的风车技术,大约是每秒三米的微风速度(微风的程度),便可以开始发电。风力发电正在世界上形成一股热潮,因为风力发电不需要使用燃料,也不会产生辐射或空气污染。风力发电所需要的装置,称作风力发电机组。风力发电机组,大体上可分风轮(包括尾舵)、发电机和铁塔三部分。

二、风电产业发展现状

我国的发展历程大致可分为三个阶段:第一阶段:20世纪80年代,,萌芽时期这一时期,我国开展了部分小型项目研究。第二阶段:20世纪90年代至21世纪初当我国风机技术萌芽之后,我国政府先后给予了一系列的政策支持和投入。科技部在国家的大力支持和鼓励下,研发出了许多国产风电机。至此,我国风电机进入了发展时期。第三阶段:21世纪初至今国家发改委推出了一系列政策,这一阶段,我国风电市场迈入了蓬勃发展时期。

三、风电方面存在的问题

1、综合规划缺乏。中国风电发展规划不仅需要目标规划及导向性规定,还需要对产业链环节、风电并网细节、电能消纳方案等问题进行综合、具体的规划。当前中国风电产业快速发展的同时,仍缺乏科学、全面协调的综合规划。

2、产业技术落后。相比较国外先进风机研制技术,中国风电机制急速存在起步晚、起点低、自主发能力弱、公共技术平台建设能力缺乏、检测认证体系缺乏等问题。当前中国国产风机产品的质量和运行可靠性与进口产品存在一定差距,同时投入风电场运营的风电机组对电网故障和扰动的调节能力不够,风机可利用率也明显低于进口机型。到目前为止,中国风电机组关键技术主要依靠进口,这在一定程度上制约了中国风电产业的发展。此外,技术引进存在众多风电企业智能引进整机制造技术,难以吸收和再创新,导致国产风机产品生产一直落后于国际市场,并且具备技术引进费用高;面临国际技术产权重复转,导致国内风机制造企业间同质化竞争严重,造成投资资金的极大浪费。

3、风电并网障碍。当前风电并网障碍已经成为制约风电发展的瓶颈。风电项目具有很强的区域性和风力资源依赖性,因此风电场建设具有很强的区域性。中国的风力资源主要分布在东北,西北和华北等电网薄弱地区,这些地区不仅用电负荷较小,而且远离用电负荷较大的地区,电网建设条件较差。风电的规模化发展需要进行集中且长距离进行输送,这对电网的建设和调度提出相当高的要求,由于受电网瓶颈影响,风电场发电不能输出或输出受限,导致风电并网障碍此外,从电力特性来看,风电具有随机性、波动性等特点,其发电电力随风力大小变化,为保证电网稳定性,对电网调度提出更高要求,若要配备备用电源,就要考虑电源成本,包括建设成本、发电成本和因调度带来的低效率发电成本等,这大幅增加了风电并网的难度和电网企业参与风电并网的积极性。

4、产业政策不配套。当前促进中国风电产业发展的相关政策体系不完整,经济激励力度不够。此外,政策缺乏稳定性和协调性,不利于风电产业长期、持续、稳健的发展,主要体现在:第一、促进中国风电产业发展的配套法规不健全。第二,当前中国实行的风电特许权招标机制不合理。第三,相关风电管理制度尚需完善,调度管理和技术要求亟待规范目前风电场均未建立风电功率预测系统,运行信息不全,未实现风力发电功率预测与控制,给电网调峰带来较大困难。

四、国内风电产业发展的建议

1、进一步建立健全电力监管机构新能源监管工作机制。建议国家电监会进一步建立健全新能源监管工作机制,落实国家新能源战略和产业政策,完善监管措施和手段,加强会内各部门、各派出机构之间的相互配合,开展对有关热点问题的研究,积极参与做好可再生能源发展中长期规划,完善可再生能源发电市场准入政策,会同政府有关部门、电力企业共同推动新能源产业的发展。

2、建立电网企业和新能源发电企业沟通协调机制。建议由电力监管机构会同政府有关部门,搭建电网企业和新能源发电企业的互动平台,形成新能源发电项目与电网企业之间顺畅的协调机制,帮助电力企业在新能源项目发展规划、前期工作展情况、建设规模及时限、接入系统审批以及相应的电网规划等方面加强沟通协调,推动新能源与电网协调发展。

3、继续出台配套政策,进一步健全完善新能源产业激励机制。建议国家相关部门研究制定新能源项目核准、并网和上网电价等一系列配套政策,简化审批程序,缩短立项周期,在资金扶持、上网电价、土地规划等方面给予相应的优惠政策,给新能源项目的投资者一定的效益保障和足够的吸引力,提高企业投资新能源项目的积极性,降低企业投资风险,有序推动开发商按照商业化运营的方式投资建设新能源项目,逐步发展壮大我国的新能源市场。

4、加强新能源与电网统一规划,促进新能源项目和其他类型电源项目以及电网建设协调发展。要高度重视新能源与电网规划建设以及与其他电源合理配置的问题。如目前我国大部分风能资源集中在远离负荷中心的地区,对于风电大规模、高集中发的区域,要做好风电场接入系统规划设计,将大型风电基地输电系统规划纳入当地经济社会发展总体规划,对风电场的接入要统一考虑,统一规划,统一投资,统一建设,按期完成新能源发电项目接入工程的建设、调试、验收和投入使用,保证可再生能源并网发电机组电力送出的必要网络条件。同时要统筹考虑新能源与其他电源的合理配置。如风电、光伏发电等新能源发电随机性、间歇性和等效满负荷运行小时数低的特点,必须与其他电源结合才能保证电网输送效率和电力系统稳定性。在规划风电、光伏发电等新能源项目的时候,应综合考虑负荷调节性能快速的水电站、抽水蓄能电站以及燃气电站的建设,实现促进新能源项目和其他类型电源项目以及电网建设的统一规划、协调发展。

5、进一步完善新能源特别是风电机组参加辅助服务的补偿机制,促进风电健康发展由于风电的反调峰特性,必须要有其他相当规模的火电等常规电源参与电力系统的调峰,才能保证电力系统全额消纳风电并保证安全稳定运行。因此大规模风电并网发电,必然增加其他常规火电机组调峰调频等辅助服务负担,导致机组发电能耗、发电成本的增加。目前对于火电为风电提供调峰、调频各类辅助服务尚无明确的补偿政策,绝大多数火电机组都是无偿的为风电调峰调频,得不到任何辅助服务费用补偿,而鉴于目前火力发电企业全面亏损的现状,此举无异于“杀贫济富”。因此,进一步完善新能源特别是风电机组参与辅助服务的补偿机制,保证电网安全稳定运行,促进风电健康发展,是目前亟待解决的一个重要问题。

五、结语

风力发电是新能源中发展最快、技术较成熟、最具有规模开发和商业化的产业,也是未来的主流电源之一。经过多年的努力,我国风电取得了举世瞩目的发展。目前我国已经成为世界风电装机大国,海上风电开发利用发展空间巨大。风电的应用必将改变我国的能源结构。

参考文献:

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[2]王正明.我国风力发电产业链的培育与发展问题研究[D]江苏大学20091~8.

[3]习瑞盛风力发电对电网的影响研究[D]浙江大学2006.123~6.

[4]康婧鄱阳湖狭管湖道加强风力产生巨大高效洁净新能源[N]江西晨报2013

[5]风力发电科技发展“十二五”发展规划[EB].

作者简介:

李楠(1990.11--)男,山东济宁市人,大学本科,电气工程及其自动化专业。